Free-cooling / Night-cooling

Le free-cooling / night-cooling consiste à rafraîchir gratuitement un bâtiment en utilisant l’air extérieur plus frais (free-cooling) ou en ventilant la nuit (night-cooling) pour évacuer la chaleur stockée dans les masses (inertie).
Côté CVC, on parle d’économiseur d’air (by-pass échangeur, apport d’air neuf accru) et, côté eau glacée, de free-cooling eau (tours sèches/adiabatiques + échangeur à plaques) lorsque l’air extérieur est assez froid pour produire du froid sans compresseur.
Objectif : décaler et réduire les besoins de clim, lisser les pics, baisser les kWh d’été et améliorer le confort.

Free-cooling / night-cooling : définition et mise en œuvre

En air-side, une CTA augmente l’air neuf quand l’extérieur est plus frais (et idéalement plus sec) que l’intérieur ; la GTB ouvre un by-pass de récupération, module volets/débits et surveille CO₂/HR. Le night-cooling exploite les nuits fraîches : ventilation renforcée (ouverture motorisée, surventilation) pour purger les calories des parois et pré-refroidir la masse.

En water-side, le free-cooling eau détourne le circuit d’eau glacée vers un échangeur alimenté par une tour sèche/adiabatique : tant que l’air extérieur permet d’atteindre la consigne (ex. 14–18 °C), le compresseur reste arrêté.

Clés de réussite : scénarios météo (température / humidité / poussières), protections solaires extérieures (pour limiter les apports jour), inertie intérieure (dalles apparentes) et pilotage (horaires, seuils, sécurité).

Intérêts, limites et points d’attention du free-/night-cooling

Intérêts

• Moins de clim : compresseurs à l’arrêt une partie de la saison.
• Pics écrêtés : offices/écoles plus stables en après-midi.
• Confort amélioré : températures plus basses en début de journée.
• OPEX réduits : kWh et heures de marche machines en baisse.

Limites

• Dépendant du climat : nuits insuffisamment fraîches/sèches = gain limité.
• Humidité : air extérieur humide peut annuler l’effet (inconfort, risque).
• Bruit/sécurité : ouvertures nocturnes ≠ toujours possibles (urbain).
• Qualité d’air : pollens/PM en saison → filtration à soigner.

Points d’attention

• GTB : logique hygro-thermique (T° et HR), seuils dynamiques, by-pass échangeur, horaires, anti-conflits avec chauffage.
• Inertie : privilégier dalles/plafonds apparents pour stocker le « froid ».
• Protections solaires : BSO extérieurs/auvents pour réduire les apports jour.
• Filtration & maintenance : ΔP filtres, grilles propres, clapets étanches.
• Acoustique & sûreté : débits nocturnes compatibles bruit/intrusion.
• Free-cooling eau : surveiller ΔT, qualité d’eau, givre (hiver), stratégie anti-légionelles en tours adiabatiques.

Anecdote — « La brise de la Garonne a soulagé Blagnac »

À Blagnac (Toulouse), un bâtiment tertiaire surchauffait en fin d’après-midi. L’équipe a activé un night-cooling piloté météo (ouverture by-pass + surventilation dès que l’extérieur passait sous l’intérieur) et ajouté un free-cooling eau via tour sèche pour l’intersaison. Avec des BSO extérieurs programmés, les pics ont chuté et la machine frigorifique a tourné 30 % d’heures en moins de juin à septembre. Les usagers ont noté le matin « une fraîcheur neuve » — sans compresseurs.